O presente estudo teve como objetivo analisar a eficácia da modelagem tridimensional como metodologia ativa no processo de ensino-aprendizagem do sistema respiratório, em turmas do 1º ano do Ensino Médio Integral de uma escola pública localizada em Amarante do Maranhão – MA. Fundamentado nos princípios da Pedagogia da Autonomia de Paulo Freire (2004), que valoriza a participação ativa e crítica dos estudantes, e em referenciais sobre metodologias ativas (Diesel et al., 2017; De Aguiar et al., 2021), o estudo adotou uma abordagem qualitativa, de natureza exploratória e descritiva. A coleta de dados foi realizada em três etapas: aplicação de um questionário diagnóstico para aferição de conhecimentos prévios; desenvolvimento da atividade prática de construção de modelos tridimensionais utilizando materiais recicláveis; e aplicação de questionário pós-atividade para análise da evolução conceitual e das percepções discentes. Os dados foram analisados por meio da técnica de análise de conteúdo. Os resultados evidenciaram elevado engajamento, participação colaborativa e aprimoramento da compreensão sobre os aspectos anatômicos e fisiológicos do sistema respiratório. Os estudantes demonstraram avanços significativos na capacidade de descrever estruturas e processos biológicos complexos, além de desenvolverem habilidades como criatividade, pensamento crítico e trabalho em equipe. Verificou-se, ainda, maior envolvimento de alunos que usualmente apresentam baixa participação em metodologias tradicionais. A modelagem tridimensional mostrou-se, portanto, uma estratégia didática eficaz, promovendo uma aprendizagem mais concreta, significativa e inclusiva no ensino de Biologia.
